8.Пьезометрическая высота, пьезометрическая поверхность.

Пьезометрическая поверхность подземных вод - воображаемая поверхность, соединяющая пьезометрические уровни одного водоносного горизонта

рис. 2.4

Пьезометрической высотой давления называется высота h_п от точки, находящейся под давлением до поверхности, где давление равно атмосферному. Из уравнения гидростатики Р=Р_а+rgh можно получить значение пьезометрических высот для точек А и В

	(2.17)

9.Давление абсолютное, избыточное(манометрическое), вакуумметрическое, атмосферное. Различные единицы измерения.

Абсолютное давление в жидкости можно вычислить по формуле (1), которая называется основным уравнением гидростатики, а также можно измерить с помощью приборов - мановакуумметров.

	p = р0 + gh;	(1)
	рвес. = gh,	(2)

где р_вес – давление за счет веса жидкости (весовое давление или давление столба жидкости). Давление газа р₀ передается через жидкость на глубину h по закону Паскаля.

Основное уравнение гидростатики (1) связывает давления на двух горизонтальных плоскостях в жидкости.

Закон Паскаля: Давление р₀, созданное на жидкость любым путем, передается во все точки объёма жидкости без изменения.

Манометр – измеряет избыток абсолютного давления над атмосферным.

рм = р - рат.

(3)

Вакуумметр - измеряет недостаток абсолютного давления до атмосферного.

рv = рат – р.

(4)

Используя показания приборов, можно определить абсолютное давление по формулам пересчета (5) и (6).

	р = рат + рм;	(5)
	р = рат - рv.	(6)

Атмосферное давление р_ат определяется по барометру. Если р_ат не задано, оно принимается равным: р_ат=10⁵Па=0,1МПа.

11. 12 Сила давления на плоскую стенку. Определение точки приложения силы давления на плоскую стенку (центр давления)

Пусть мы имеем резервуар с наклонной правой стенкой, заполненный жидкостью с удельным весом γ. Ширина стенки в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа (от читателя), равна b (рис.2.3). Стенка условно показана развернутой относительно оси АВ и заштрихована на рисунке. Построим график изменения избыточного гидростатического давления на стенку АВ.

Так как избыточное гидростатическое давление изменяется по линейному закон P=γgh, то для построения графика, называемого эпюрой давления, достаточно найти давление в двух точках, например А и B.

Рис. 2.3. Схема к определению равнодействующей гидростатического давления на плоскую поверхность

Избыточное гидростатическое давление в точке А будет равно

P_A = γh = γ·0 = 0

Соответственно давление в точке В:

P_B = γh = γH

где H - глубина жидкости в резервуаре.

Согласно первому свойству гидростатического давления, оно всегда направлено по нормали к ограждающей поверхности. Следовательно, гидростатическое давление в точке В, величина которого равна γH, надо направлять перпендикулярно к стенке АВ. Соединив точку А с концом отрезка γH, получим треугольную эпюру распределения давления АВС с прямым углом в точке В. Среднее значение давления будет равно

Если площадь наклонной стенки S=bL, то равнодействующая гидростатического давления равна

где hc = Н/2 - глубина погружения центра тяжести плоской поверхности под уровень жидкости.

Однако точка приложения равнодействующей гидростатического давления ц.д. не всегда будет совпадать с центром тяжести плоской поверхности. Эта точка находится на расстоянии l от центра тяжести и равна отношению момента инерции площадки относительно центральной оси к статическому моменту этой же площадки.

где J_Аx - момент инерции площади S относительно центральной оси, параллельной Аx.

В частном случае, когда стенка имеет форму прямоугольника размерами bL и одна из его сторон лежит на свободной поверхности с атмосферным давлением, центр давления ц.д. находится на расстоянии b/3 от нижней стороны.